package org.alanlau.structure;

/**
 * union find
 *
 * @author liukun
 * @version 1.0
 * @date 2021/3/24 9:40
 */
public class UF {
    /**
     * 记录连通分量个数
     */
    private int count;
    /**
     * 存储若干棵树
     */
    private int[] parent;
    /**
     * 记录树的“重量”
     */
    private int[] size;

    public UF(int n) {
        count = n;
        parent = new int[n];
        size = new int[n];
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            parent[i] = i;
            size[i] = 1;
        }
    }

    /**
     * 将 p 和 q 连通
     * @param p p
     * @param q q
     */
    public void union(int p, int q) {
        int rootP = find(p);
        int rootQ = find(q);
        if (rootP == rootQ) {
            return;
        }

        // 小树接到大树下面，较平衡
        if (size[rootP] > size[rootQ]) {
            parent[rootQ] = rootP;
            size[rootP] += size[rootQ];
        } else {
            parent[rootP] = rootQ;
            size[rootQ] += size[rootP];
        }
        count--;
    }

    /**
     * 判断 p 和 q 是否连通
     *
     * @param p p
     * @param q q
     * @return 是否连通
     */
    public boolean connected(int p, int q) {
        int rootP = find(p);
        int rootQ = find(q);
        // 处于同一棵树上的节点，相互连通
        return rootP == rootQ;
    }

    /**
     * 返回uf的连通分量
     * @return 连通分量
     */
    public int count() {
        return count;
    }

    /**
     * 返回节点 x 的根节点
     *
     * @param x x
     * @return x 的根节点
     */
    private int find(int x) {
        while (x != parent[x]) {
            // 进行路径压缩
            parent[x] = parent[parent[x]];
            x = parent[x];
        }

        return x;
    }
}
